一种造纸废弃物/PE阻燃复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种造纸废弃物/PE阻燃复合材料，其组成成分按重量份数计如下：PE树脂30～60份；造纸废弃物10～40份；阻燃剂10～50份；碳酸钙3～25份；相容剂1～10份；润滑剂1～5份。还涉及一种造纸废弃物/PE阻燃复合材料的制备方法。其优点在于，通过向常规PE材料配方中，添加造纸废弃物，降低成本，提高废弃物利用率，降低环境压力；此外，通过引入阻燃剂，结合造纸废弃物，作为膨胀型阻燃剂中组分、历经燃烧后在材料表面形成一层多孔隔绝碳层，起到隔热、隔氧、抑烟等功能，具有优良的阻燃性能。

A Paper Waste/PE Flame Retardant Composite and Its Preparation Method

The invention relates to a paper-making waste/PE flame retardant composite material, whose composition is as follows: PE resin 30-60 parts by weight; paper-making waste 10-40 parts; flame retardant 10-50 parts; calcium carbonate 3-25 parts; compatibilizer 1-10 parts; lubricant 1-5 parts. The invention also relates to a preparation method of paper waste/PE flame retardant composite material. Its advantage is that by adding paper-making wastes to the formula of conventional PE material, the cost can be reduced, the utilization rate of waste can be increased, and the environmental pressure can be reduced. In addition, by introducing flame retardant and combining with paper-making wastes, as the components of intumescent flame retardant, a porous carbon insulation layer can be formed on the surface of the material after combustion, which has the functions of heat insulation, oxygen insulation and smoke suppression. Good flame retardancy.

【技术实现步骤摘要】
一种造纸废弃物/PE阻燃复合材料及其制备方法
本专利技术涉及阻燃材料
，尤其涉及一种造纸废弃物/PE阻燃复合材料及其制备方法。
技术介绍
现有常规聚乙烯(polyethylene，PE)基复合材料，以PE树脂、碳酸钙、相容剂、润滑剂等助剂为组份，经高速混料机混合，高温熔融挤出，再通过注塑工艺制备复合材料。PE木塑型材的应用越来越广泛，一部分型材也做了相应的阻燃处理，但主要在型材表面做了阻燃处理，不能从根本上解决木塑易燃烧的缺陷，当火灾现象较严重时不可起阻燃作用。据统计目前超过95％的造纸废弃物仍作为工业制浆的废弃物，浓缩后燃烧或随废水直接流入河流，制浆废水的排放不仅造成资源的浪费，同时又严重污染环境。造纸废弃物的资源化利用对社会经济的发展和环境保护具有现实意义。因此，亟需一种改善PE复合材料的阻燃性能并利用造纸废弃物的PE复合材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中的不足，提供一种造纸废弃物/PE阻燃复合材料及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：一种造纸废弃物/PE阻燃复合材料，其组成成分按重量份数计如下：PE树脂30～60份造纸废弃物10～40份阻燃剂10～50份碳酸钙3～25份相容剂1～10份润滑剂1～5份。优选地，所述造纸废弃物为所述造纸废弃物为腐浆、浆渣、木皮、制浆废液提取物、含硅白泥中的一种或多种的混合物。优选地，所述造纸废弃物的粒径50～2000目。优选地，所述阻燃剂为磷酸、聚磷酸铵、磷酸酯、红磷中的一种或多种的混合物。优选地，所述相容剂为硅烷偶联剂、PE-g-MAH、PP-g-MAH中的一种或多种的混合物。优选地，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、聚乙烯蜡、EBS中的一种或多种的混合物。本专利技术还提供一种造纸废弃物/PE阻燃复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1、将PE树脂、造纸废弃物、阻燃剂、碳酸钙、相容剂、润滑剂按比例加入混合机中热混，得到初混材料；步骤2、将所述初混材料加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，得到造纸废弃物/PE阻燃复合材料粒子；步骤3、将所述造纸废弃物/PE阻燃复合材料粒子输送至注塑机中注塑，得到造纸废弃物/PE阻燃复合材料。优选地，在所述步骤1中，将PE树脂、造纸废弃物、阻燃剂、碳酸钙、相容剂、润滑剂按比例加入混合机中热混20～40min，升温至80～120℃。优选地，在所述步骤2中，挤出造粒的条件为：温度为140～220℃，转速为10～30r/min。优选地，在所述步骤3中，注塑的条件为：温度为140～220℃，压力为100～150Bar。优选地，在所述步骤1中，还包括：在混合机热混后，将物料放入冷混锅中冷却，得到初混材料。优选地，冷却至30～50摄氏度。优选地，在所述步骤1中，还包括：将造纸废弃物干燥、粉碎、过筛，得到粒径为50～2000目的造纸废弃物。本专利技术采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：本专利技术的一种造纸废弃物/PE阻燃复合材料及其制备方法，通过向常规PE材料配方中，添加造纸废弃物，降低成本，提高废弃物利用率，降低环境压力；此外，通过引入阻燃剂，结合造纸废弃物，作为膨胀型阻燃剂中组分、历经燃烧后在材料表面形成一层多孔隔绝碳层，起到隔热、隔氧、抑烟等功能，具有优良的阻燃性能。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。实施例1本实施例的一种造纸废弃物/PE阻燃复合材料，由以下重量份数的原料组成：PE树脂55份、制浆废液提取物20份、聚磷酸铵(ammoniumpolyphosphate，APP)20份、碳酸钙10份、PE-g-MAH5份、硬脂酸2份。本实施例的造纸废弃物/PE阻燃复合材料的制备方法如下：步骤1、将制浆废液提取物干燥、粉碎、过筛，得到200目的制浆废液提取物；将55份PE树脂、20份200目制浆废液提取物、20份APP、10份碳酸钙、5份PE-g-MAH、2份硬脂酸按比例加入混合机中热混20min，高速混合搅拌至物料温度达到100℃左右时，迅速将物料放入冷混锅中冷却，降温至40℃，得到初混材料；步骤2、将初混材料加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，温度为140℃，转速为30r/min，得到造纸废弃物/PE阻燃复合材料粒子；步骤3、将造纸废弃物/PE阻燃复合材料粒子输送至注塑机中注塑，温度为140℃，压力为150Bar，得到造纸废弃物/PE阻燃复合材料。实施例2本实施例的一种造纸废弃物/PE阻燃复合材料，由以下重量份数的原料组成：PE树脂55份、制浆废液提取物20份、聚磷酸铵(APP)30份、碳酸钙10份、PE-g-MAH5份、聚乙烯蜡2份。本实施例的造纸废弃物/PE阻燃复合材料的制备方法如下：步骤1、将制浆废液提取物干燥、粉碎、过筛，得到200目的制浆废液提取物；将55份PE树脂、20份200目制浆废液提取物、30份APP、10份碳酸钙、5份PE-g-MAH、2份聚乙烯蜡按比例加入混合机中热混25min，高速混合搅拌至物料温度达到100℃左右时，迅速将物料放入冷混锅中冷却，降温至40℃，得到初混材料；步骤2、将初混材料加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，温度为150℃，转速为15r/min，得到造纸废弃物/PE阻燃复合材料粒子；步骤3、将造纸废弃物/PE阻燃复合材料粒子输送至注塑机中注塑，温度为150℃，压力为140Bar，得到造纸废弃物/PE阻燃复合材料。实施例3本实施例的一种造纸废弃物/PE阻燃复合材料，由以下重量份数的原料组成：PE树脂55份、制浆废液提取物20份、聚磷酸铵(APP)40份、碳酸钙10份、PE-g-MAH5份、硬脂酸锌2份。本实施例的造纸废弃物/PE阻燃复合材料的制备方法如下：步骤1、将制浆废液提取物干燥、粉碎、过筛，得到200目的制浆废液提取物；将55份PE树脂、20份200目制浆废液提取物、40份APP、10份碳酸钙、5份PE-g-MAH、2份硬脂酸锌按比例加入混合机中热混30min，高速混合搅拌至物料温度达到100℃左右时，迅速将物料放入冷混锅中冷却，降温至40℃，得到初混材料；步骤2、将初混材料加入到双螺杆挤出机中挤出造粒，温度为155℃，转速为17r/min，得到造纸废弃物/PE阻燃复合材料粒子；步骤3、将造纸废弃物/PE阻燃复合材料粒子输送至注塑机中注塑，温度为180℃，压力为135Bar，得到造纸废弃物/PE阻燃复合材料。实施例4本实施例的一种造纸废弃物/PE阻燃复合材料，由以下重量份数的原料组成：PE树脂55份、浆渣20份、磷酸20份、碳酸钙10份、PP-g-MAH5份、硬脂酸钙2份。本实施例的造纸废弃物/PE阻燃复合材料的制备方法如下：步骤1、将浆渣干燥、粉碎、过筛，得到200目的浆渣；将55份PE树脂、20份200目浆渣、20份磷酸、10份碳酸钙、5份PP-g-MAH、2份硬脂酸钙按比例加入混合机中热混20m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种造纸废弃物/PE阻燃复合材料，其特征在于，其组成成分按重量份数计如下：PE树脂30～60份造纸废弃物10～40份阻燃剂10～50份碳酸钙3～25份相容剂1～10份润滑剂1～5份。

【技术特征摘要】
1.一种造纸废弃物/PE阻燃复合材料，其特征在于，其组成成分按重量份数计如下：PE树脂30～60份造纸废弃物10～40份阻燃剂10～50份碳酸钙3～25份相容剂1～10份润滑剂1～5份。2.根据权利要求1所述的造纸废弃物/PE阻燃复合材料，其特征在于，所述造纸废弃物为所述造纸废弃物为腐浆、浆渣、木皮、制浆废液提取物、含硅白泥中的一种或多种的混合物，所述造纸废弃物的粒径50～2000目。3.根据权利要求1所述的造纸废弃物/PE阻燃复合材料，其特征在于，所述阻燃剂为磷酸、聚磷酸铵、磷酸酯、红磷中的一种或多种的混合物。4.根据权利要求1所述的造纸废弃物/PE阻燃复合材料，其特征在于，所述相容剂为硅烷偶联剂、PE-g-MAH、PP-g-MAH中的一种或多种的混合物。5.根据权利要求1所述的造纸废弃物/PE阻燃复合材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、聚乙烯蜡、EBS中的一种或多种的混合物。6.一种造纸废弃物/PE阻燃复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、将PE树脂、造纸废弃物、阻燃剂、碳酸钙、相...

【专利技术属性】
技术研发人员：施晓旦，翟艳荣，赵吉，郑璐，
申请(专利权)人：上海昶法新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31